Устройство стабилизации тока однотактного вторичного источника питания Советский патент 1990 года по МПК H02M7/32 

Изобретение относится к электронике и может быть использовано при построении высокостабильных источников тока в зарядных преобразователях и в системах автоматики.

Цель изобретения - повышение стабильности выходного тока при одновременном повышении быстродействия.

На фиг. 1 приведена схема устройства стабилизации тока однотактного вторичного источника питания (ОВИП); на фиг.2 временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство стабилизации тока ОВИП содержит последовательно соединенные и включенные в силовую цепь ключевой элемент 1, первичную обмотку 2 трансформатора 3 и первичную обмотку 4 силового трасформатора тока 5, вторичной обмоткой 6 черкез выпрямитель 7 включенной к входу фильтра нижних частот 8, который выходом подключен к нагрузке 9, цепь обратной связи по току, включающую в себя вторичную обмотку 10 трансформатора тока 3, цепь 11 восстановления постоянной составляющей сигнала при сохранении импульсной-формы импульса, состоящую из последовательно включенного конденсатора 12 и диода 13, зашунтированного резистором 14, -датчик тока 15, пороговое устройство 16, выполненное, например, в виде компаратора, на одном из концов которого подается сигнал Uex.nop. с выхода цепи 11, а на второй - Unop., постоянное по величине, блок управления 17, при этом постоянная времени RC-цепи 11. восстановления постоянной составляющей намного больше длительности периода с задающего генератора блока управления 17.

Устройство стабилизации тока СВИП работает следующим образом.

Блок управления 17 вырабатывает импульсы с ШИ модуляцией, управляющие ключевым элементом 1, включение ключевого элемента 1 в силовой цепи вызывает появление тока И, который протекает через обмотку 2 трансформатора тока 3 и обмотку А силового трансформатора 4. Вторичный ток обмотки 6 подается на выпрямитель 7 и затем через фильтр 8 в нагрузку 9. Величина тока 12 в обмотке 10 определяется током И, состоящим из суммы двух токов; тока нагрузки 1н и тока намагничивания трансформатора 5. Ток 2 протекает через датчик тока 15, где преобразуется в импульсное напряжение U2 , по величине и форме соответствующее току 12. С резистора 10 напряжение U2 проходит через цепь 11 восстзновления постоянной окружающей сигнала при сохранении импульсной формы

на вход порогового устройства 15. Сигнал U2 в цепи восстановления 11 преобразуется в напряжение Увх.пор. следующим образом. Пусть в данный момент напряжениеи2 имеет максимально отрицательную величину. Это напряжение прикладывается через открытый диод 13 к конденсатору 12 и заряжает его до практически максимально отрицательного напряжения U2. Когда напряжение с токового трансформатора 3 изменится на положительную номерность напряжение Uex.nop. будет равно сумме напряжений на конденсаторе 12 и положительному мгновенному значению U2. Диод

5 13 при этом будет закрыт обратным для него напряжением. Так как постоянная времени разряда RC намного больше периода рабочей частоты, то в течение полупериода разрядом конденсатора 12 через резистор 14

0 можно пренебречь и, следовательно, максимально отрицательное напряжение на конденсаторе 12 практически постоянно. Напряжение Uex-nop. является однополярным и равным полному размаху напряжения

5 U2, что эквивалентно току И в перв.ичной цепи. При повышении тока нагрузки 1н выше необходимого уровня увеличивается ток И, а, следовательно, напряжение U2 и Uex.nop; Напряжение на входе порогового устройства Uex.nop, увеличивается выше некоторого наперед заданного порогового значения Unop. и с выхода порогового устройства 16 подается сигнал Uex.ynp., который через блок управления 17 принудительно закрывает

5 ключевой элемент 1. Ключевой элемент 1 закрывается, ток И прекращает течь через обмотку 4 трансформатора 5. Включение ключевого элемента 1 происходит только в следующий период по сигналу блока управ0 ления 17. Этот процесс повторяется. На выходе силового трансформатора 5 после выпрямителя 7 и фильтра 8 получается непрерывный стабильный ток нагрузки 1н. Формула изобретения

5 Устройство стабилизации тока однотактного вторичного источника питания,содержащее однотактный преобразователь с DLC-фильтром, входом подключенный к входным выводам, а выходом подсоединен0 ный к выходным выводам,блок управления, выходом соединенный с управляющим входом силового ключа однотактного преобра.зователя, а входом подключенный к выходу порогового устройства, вход которого шунтирован балластным резистором, трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в силовую цепь однотактного преобразователя, а один вывод вторичной обмотки подключен к первым выводам резистивного датчика тока и балластного

резистора, диод, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности выходного тока при одновременном повышении быстродействия, в него введен

конденсатор, причем второй вывод вторич- 5 резистора.

ной обмотки трансформатора тока непосредственно-подключен к второму выводу резистивного датчика тока и через введенный конденсатор к второму выводу балластного

Изобретение относится к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является повышение стабильности выходного тока при одновременном повышении быстродействия. Ток ключевого элемента 1 протекает по первичной обмотке 2 токового трансформатора 3. На датчике 15 тока выделяется напряжение, пропорциональное току ключевого элемента 1. На интервале запертого состояния ключевого элемента 1 конденсатор 12 через диод 13 заряжается до максимального напряжения, наводимого током намагничивания такового трансформатора 3 на датчике 15 тока. На интервале насыщенного состояния ключевого элемента 1 напряжение конденсатора 12 складывается с напряжением датчика 15 тока и прикладывается к входу порогового элемента 16. При достижении заданного уровня это напряжение через блок 17 управления выключает ключевой элемент 1. 2 ил.

Фиг. 2